第6节 摩擦力
第2课时 增大或减小摩擦力的方法
知识点 1 增大有益摩擦的方法
1.小明学了科学之后,养成了观察生活的好习惯,他发现好多药瓶瓶盖的侧面都做有密集的竖纹(如图3-6-10所示),其目的是( )
A.节约材料
B.增大摩擦
C.便于运输
D.坚固耐用
2.为安全起见,在下坡路上,小华握紧自行车刹车闸缓慢行驶。在此过程中,增大滑动摩擦力的方法是 ( )
A.增大压力
B.减小速度
C.增大接触面积
D.增大接触面的粗糙程度
3.图3-6-11实例中,通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦的是 ( )
知识点 2 减小有害摩擦的方法
4.下列属于有害摩擦的是 ( )
A.自行车刹车时闸皮与轮圈之间的摩擦
B.火箭升空时火箭与空气的摩擦
C.圆珠笔的笔珠与纸面之间的摩擦
D.手拿物体时手与物体之间的摩擦
5.雪橇在水平拉力的作用下沿水平雪地滑行时,要减小摩擦力,下列措施可行的是 ( )
A.多装一些货物 B.少装一些货物
C.增大拉力 D.减小拉力
6.空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器。空调扇内部电路中有送风电动机和加湿电动机。空调扇底座安装四个方向轮,这种设计可以通过 的方法来减小摩擦,便于移动空调扇。
7.奥运会上,体操运动员在上单杠前,总是要在手上抹上一些镁粉;而在做回环动作时,手握杠又不能太紧。这样做的目的是 ( )
A.前者是增大摩擦,后者是减小摩擦
B.两者都是增大摩擦
C.前者是减小摩擦,后者是增大摩擦
D.两者都是减小摩擦
8.很多动物是“科学应用高手”,它们在长期的自然选择过程中,进化出具有一定科学规律的身体部位,下列从科学的角度给出的认识不正确的是 ( )
A.鱼的体型呈流线型,可以减小摩擦
B.泥鳅的体表有黏液,可以减小摩擦
C.斑马身上长满花纹,可以增大摩擦
D.蚯蚓腹部长有刚毛,可以增大摩擦
9.教室的门关不紧,常被风吹开。小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是 ( )
A.门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B.门没被风吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦的
D.塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的
10.体育课有爬绳和爬杆两种运动,某同学先后以相同的姿势顺着绳和杆匀速向上爬,下列说法正确的是 ( )
A.爬绳时受到的摩擦力较大,因为绳子粗糙
B.爬杆时受到的摩擦力较大,因为爬杆时手握在杆上的力要大些
C.爬绳和爬杆时,受到的摩擦力一样大
D.若爬绳和爬杆的速度不一样,则速度大的摩擦力大
11.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关摩擦的知识。例如:
A.轮胎上刻有花纹;B.车轮做成圆形;C.塑料套紧套在车把上;
D.脚踏板凹凸不平;E.刹车时用力捏闸;F.车轴处装有滚珠;G.车的把手上有凹槽。
请回答下列问题。
(1)上述各项中属于通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的是 ;通过增大压力来增大摩擦的是 ;通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的是 。(均填字母)
(2)用力踩动脚踏板使自行车前进时,后轮所受摩擦力的方向向 (填“前”或“后”)。
(3)请你大胆发挥想象:假如没有摩擦,自行车会出现怎样的情况 写出两个合理的场景。
① ;
② 。
12.某班级同学为了帮助体委解决参加学校拔河比赛的组队问题,做了如图3-6-12(a)所示的“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)分析总结:实验现象表明在拔河比赛中可以通过 接触面的粗糙程度和增大 来增大人与地面间的摩擦力,使班级赢得比赛。
(2)科学决策:组队时在班级选体重 的同学参加比赛,同时在比赛时穿图(b)中的 (填“甲”“乙”或“丙”)种鞋。
13.小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时,不时往手上吐口水,询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走” 于是他找来弹簧测力计、滴管、一块用油漆刷过的木块和一杯水进行探究,如图3-6-13所示。在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力大小,记录数据如下表所示。
图3-6-13
实验序号 1 2 3 4 5
水滴数/滴 5 10 15 20 25
摩擦力/N 1.3 1.5 1.8 1.4
(1)该实验基于的假设是 。
(2)第5次实验中弹簧测力计的读数如图所示,为 N。
(3)随着水的增加,摩擦力的大小变化趋势更接近图3-6-14中的 (填字母)。
答案
第6节 摩擦力
第2课时 增大或减小摩擦力的方法
1.B 药瓶瓶盖的侧面都做有密集的竖纹,可以使手和瓶盖的接触面更粗糙,增大摩擦力,方便打开瓶盖。
2.A
3.B 刹车时用力捏闸,是通过增大压力的方法来增大摩擦的;手上涂防滑粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;冰壶运动中刷冰面,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的;滚动轴承装有钢柱,是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦的。
4.B 自行车刹车时闸皮与轮圈之间的摩擦可以使自行车快速停下来,是有益摩擦;火箭升空时火箭与空气的摩擦是阻力,且会烧蚀火箭表面,是有害摩擦;圆珠笔的笔珠与纸面之间存在摩擦可以写字,所以是有益摩擦;手拿物体时手与物体之间的摩擦,使物体不掉落,所以是有益摩擦。
5.B
6.用滚动摩擦代替滑动摩擦
7.A 体操运动员上单杠前抹上镁粉可使接触面变得粗糙,增大摩擦;而在做回环动作时,手握杠不能太紧是通过减小压力来减小摩擦的。
8.C 鱼的体型呈流线型,可以减小摩擦;泥鳅的体表有黏液,使体表光滑,可以减小摩擦;蚯蚓腹部长有刚毛,使腹部变得粗糙,可以增大摩擦。
9.C 门被风吹开是因为门与门框之间的摩擦力很小;门没被风吹开,说明此时的摩擦力为静摩擦力,风吹门的力等于摩擦力;塞入硬纸片后,使门与门框之间的压力增大,因此是通过增大压力来增大摩擦的。
10.C 爬绳时同学受到向下的重力G和绳对同学向上的摩擦力f绳,爬杆时同学受到向下的重力G和杆对同学向上的摩擦力f杆,因为爬绳和爬杆时均做匀速直线运动,所以两次受到的力都是平衡力,即G=f绳,G=f杆,由重力相同可知,f绳=f杆。
11.(1)A、D、G C、E B、F
(2)前
(3)①想骑自行车,自行车不能前进
②运动的自行车停不下来
人踩脚踏板时,由于车链的原因,后轮会主动转起来,而后轮与地面的切点转动方向与前进的方向相反,故后轮所受摩擦力的方向向前。
12.(1)增大 压力 (2)大 甲
(1)实验现象说明滑动摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大;所以在拔河比赛中可以通过增大接触面的粗糙程度和增大压力来增大人与地面间的摩擦力,使班级赢得比赛。(2)根据生活经验可知,压力越大,摩擦力越大,所以组队时,在班上选体重大的同学参加比赛;鞋底越粗糙摩擦力越大,所以拔河时要穿鞋底花纹深的鞋,故选甲。
13.(1)摩擦力的大小可能与水的多少有关
(2)1.2 (3)B
(1)此实验基于的假设是:摩擦力大小可能与水的多少有关。(2)为了使弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,根据二力平衡条件,在拉动木块时,应做匀速直线运动;弹簧测力计的分度值为0.1 N,所以弹簧测力计的示数为1.2 N。(3)由表格数据知,水滴数量增加,摩擦力增大,当水滴增加到一定数量时,摩擦力反而减小;当没有水时,接触面之间也存在摩擦力,当水很多时,接触面之间还是存在摩擦力,所以摩擦力和水滴数量的关系如图B所示。第6节 摩擦力
第1课时 摩擦力和影响摩擦力大小的因素
知识点 1 摩擦力的存在
1.摩擦现象在生活中到处存在。汽车紧急刹车时,与地面之间的摩擦是固体与 之间的摩擦;“神州十二号”返回舱外面的保护层发生烧蚀是固体与 之间的摩擦;冲浪板与水之间产生摩擦是固体与 之间的摩擦。将手掌紧压在桌面上,并慢慢拖动,使手在桌面上滑动,在接触面上会产生一种 的力,这种力叫摩擦力。
2.(2019嘉兴)学习摩擦力时,老师做了如图3-6-1所示的实验:将牙刷放在木板上,向左拉动牙刷,观察到刷毛向右弯曲;保持牙刷不动,向右拉动木板,观察到刷毛还是向右弯曲。
(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向 的。
(2)当向右拉木板时,以木板为参照物,牙刷向左运动,说明滑动摩擦力的方向与物体 相反。
3.如图3-6-2所示,重力为4 N的铁块,被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态,这时铁块受到的摩擦力大小为 ;方向为 。
知识点 2 影响滑动摩擦力大小的因素
4.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小应用完全相同的木块分别做了如图3-6-3所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做 运动,根据 的知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)小应认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法 (填“正确”或“错误”),理由是
。
次数 木块大小 接触面积S/cm2 摩擦力f/N
1 整块 150 1.5
2 三分之二块 100 1.0
3 三分之一块 50 0.6
5.如图3-6-4所示,同一木块在同一粗糙水平地面上,先后以不同的速度被匀速拉动。图甲中速度为v1,图乙中速度为v2,图丙中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1A.F甲F乙>F丙
C.F甲=F乙6.将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平方向向左运动,稳定时弹簧测力计的示数如图3-6-5所示,则木块所受摩擦力的方向与大小分别是 ( )
A.水平向右,3.4 N B.水平向左,3.4 N
C.水平向左,2.6 N D.水平向右,2.6 N
7. (2019衢州)如图3-6-6所示,重为500 N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是 ( )
A.f1>500 N,方向竖直向下
B.f2=500 N,方向竖直向下
C.f3<500 N,方向竖直向上
D.f1=f2=f3,方向均竖直向上
8.连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图3-6-7所示。当A重3 N、B重5 N时,M恰好做匀速直线运动,若不计滑轮摩擦,此时M受到的摩擦力大小为 N,方向是 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 。
9.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,装置如图3-6-8所示,铝块和木块的外形相同,一端带有定滑轮的长木板固定不动,铝块通过细线与弹簧测力计相连。(忽略滑轮摩擦)
(1)图甲中,将铝块放在水平木板上,竖直向上拉测力计,当铝块沿水平方向做 运动时,铝块所受滑动摩擦力的大小等于测力计的示数F1,则F1= N。
(2)比较图甲、乙两次实验,可以得出:在 相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)图乙中实验完成后,利用原有器材,还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,请你简要说明实验方案: 。
(4)请你判断:图丙中铝块水平运动时所受滑动摩擦力 (填“大于”“等于”或“小于”)图甲中铝块所受滑动摩擦力。
自|我|提|升
10.如图3-6-9所示,A、B是两个质量相同的物体,在F=20 N的水平力作用下在水平地面上以速度v匀速向右运动,此时A、B之间摩擦力的大小为 N,B与水平地面之间的滑动摩擦力的大小为 N。若撤去力F后,两个物体仍能一起向右做减速运动,此时B与地面之间的摩擦力大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
第6节 摩擦力
第1课时 摩擦力和影响摩擦力大小的因素
1.固体 气体 液体 阻碍相对运动
2.(1)右 (2)相对运动的方向
(1)无论是向左拉牙刷还是向右拉木板,刷毛均会向右弯曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的。
(2)当向右拉木板时,若以木板为参照物,也可把牙刷看成向左运动,而刷毛受到摩擦力的方向向右,说明滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
3.4 N 竖直向上
4.(1)匀速直线 二力平衡
(2)压力 甲、丙
(3)错误 没有控制变量唯一,接触面积减小的同时,压力也减小了,所以不能得出滑动摩擦力大小与接触面积的关系
5.C 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。由题意和图示可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,图甲、乙中木块对水平地面的压力相同,图丙中木块对水平地面的压力较大,故摩擦力的大小关系为f甲=f乙6.C 由图知,弹簧测力计的分度值是0.2 N,其示数是2.6 N,即弹簧测力计对木块的拉力F拉=2.6 N。木块相对于小车向右运动,则木块受到的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,即水平向左。由于木块静止,处于平衡状态,由平衡条件得:滑动摩擦力f=F拉=2.6 N。
7.D 小科在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G;小科停在A处休息,处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G;沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G;综合分析:f1=f2=f3,方向均竖直向上。
8.2 水平向左 水平向左
当A重3 N,B重5 N时,M恰好做匀速直线运动,则M在水平方向上受到三个力的作用:A对M 3 N的拉力、B对M 5 N的拉力、桌面对M的摩擦力的作用,这三个力平衡,则摩擦力的大小为f=5 N-3 N=2 N,摩擦力的方向是水平向左;当B刚触地时,M由于惯性,仍然会向右运动,则M受到的摩擦力方向是水平向左。
9.(1)匀速直线 1.6
(2)接触面的粗糙程度 压力
(3)将木块与铝块互换位置,重复实验,比较两次弹簧测力计的示数
(4)等于
(1)竖直向上拉弹簧测力计,通过定滑轮使铝块沿水平方向做匀速直线运动时,铝块在水平方向上受到平衡力的作用,铝块所受滑动摩擦力的大小等于测力计的示数,图中测力计的分度值为0.2 N,示数为F1=1.6 N,即铝块受到的滑动摩擦力的大小为1.6 N。(2)分析比较图甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,图乙中接触面间的压力大,测力计的示数F2大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(3)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,接触面的粗糙程度不同,故可设计方案:将铝块叠放在木块上,然后放在水平木板上,竖直向上拉测力计,使它们沿水平方向做匀速直线运动,记下测力计示数F3,分析比较F3与F2的大小,得出结论。(4)由图丙可知,铝块在木板上运动时,压力不变,接触面的粗糙程度不变,则所受的滑动摩擦力不变,故图丙中铝块水平运动时所受的滑动摩擦力等于图甲中铝块所受的滑动摩擦力。
10.0 20 不变
